2025-08-28 12:04:07
中国科学院上海微体系与信息技术研究所研究员王浩敏团队结合上海师范年夜学副教授王慧山，初次于试验中直接证明了锯齿型石墨烯纳米带（zGNRs）的本征磁性，加深了对于石墨烯磁性性子的理解，也为开发基在石墨烯的自旋电子学器件斥地了新的门路。相干u8国际平台-研究8月19日发表在《天然-质料》。 石墨烯是一种怪异的二维质料，其p轨道电子磁性与传统磁性质料中d/f轨道电子的局域磁性大相径庭，为摸索纯碳基量子磁性斥地了新的研究标的目的。因为于费米能级四周可能具备怪异的磁性电子态，zGNRs被认为于自旋电子学器件领域具备巨年夜潜力。然而，经由历程电输运要领探测zGNRs的磁性面对多重挑战。 研究团队于前期研究基础上，经由历程金属粒子预刻蚀六方氮化硼（hBN）获得了目标取向的原子沟槽，并使用化学气相沉积（CVD）要领实现沟槽内石墨烯纳米带的手性可节制备，进而制备获得约9纳米宽的zGNR晶体管样品。测试结果显示，嵌入hBN晶格的zGNRs具有更高的界限稳定性，并具有内建电场。 进一阵势，研究团队使用扫描NV色心显微镜技术，初次于常温下直接不雅测到了zGNRs的磁性旌旗灯号。于电学输运丈量中，zGNR晶体管揭示出高导电性及弹道输运特征。于磁场作用下，器件体现出显著的各向异性磁阻，磁阻变化于4 开尔文温度下达约175欧姆，磁阻比约为1.3%，且该旌旗灯号于350开尔文时依然存于。此外，磁滞征象仅于垂直在zGNRs平面的磁场下泛起，注解其具备磁各向异性。磁矩垂直在样品外貌，且磁阻变化随源漏偏压及温度的升高而减�。昝鞔畔嘤τ氲绾墒湓思叭日穸浯嬗谙嗷プ饔�。
扫描NV色心显微镜对于嵌入六方氮化硼晶格的zGNR的磁性丈量和器件磁输运结果。图片由研究团队提供-u8国际平台-
